JPS5827235Y2 - 油ガス混焼バ−ナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油とガスを混焼する油ガス混焼バーナに係る。

重油等の油燃料はその燃焼によって比較的高い輻射能を
有する火炎を発生し、ボイラー、工業窯炉の如く主とし
て輻射を利用する加熱炉の熱源として適していると言う
利点を有するが、炉の始動に際しである比較的長い立上
り時間を必要とし、その間は全力燃焼が行なえないと共
に燃料の完全燃焼が行なわれ難く、比較的多量の煤を発
生すると言う欠点がある。

昔た燃焼による火炎は一般的に短く、より長い火炎を要
求する加熱炉に対しその要求に十分適合することができ
ない場合がある。

一方これに対し、天然ガス等のガス燃料はその燃焼の始
動の初期から容易に全力燃焼に入ることができ、しかも
炉内が冷状態に於ても始動の初期から殆んど煤を発生す
ることなく完全燃焼を行うことができると言う利点を有
するが、ガス燃料のみによる火炎はその輝度、従って輻
射能が低く、輻射加熱を必要とする加熱炉に於てはその
加熱機能が不十分であると言う欠点を有している。

かかる油燃焼とガスの燃焼の利点及び欠点に鑑み、種々
の加熱炉に於て油とガスを混焼することが試みられてい
る。

油とガスを混焼するバーナの一つとして、本考案者は、
先に特願昭５１−３８６２号（特開昭５２−８７７２４
号公報）に於て、油燃焼バーナより噴射された油燃料よ
り発生した柱状乃至筒状火炎の周囲に環状ノズルからガ
ス燃料を筒状に噴射し且つ燃焼せしめることにより、油
燃焼火炎とその周囲を包むガス燃焼火炎との複合火炎を
形成する如き油とガスの混焼方式を提案した。

この先の提案になる油とガスの混焼方式は、ガスによっ
て油を包む態様により燃焼させることにより、燃焼の立
上りを速やかにし、また油の燃焼時間を延長させること
により火炎を長炎化し、更にガスによって油の燃焼を助
けることによりＣＯ，ＨＣ等の未燃焼成分の発生を防ぎ
、更に油の燃焼により生ずる高温の火炎が直接空気と接
触することを防ぎ、これによってＮＯｘの低減を計るも
のである。

本考案は、かかる先の提案になる油ガス混焼バーナに於
る如く油噴霧体を燃料ガスにて直接包むことに代えて、
油噴霧体の周りに一次空気を導入したものの周りを燃料
ガスにより包むと同時に、かかる油噴霧体、−次空気及
び燃料ガスの重合した噴流体をその流れ方向に対し実質
的に直角に横切る方向に該噴流体の周りよりその中心部
へ向けて燃料ガスと空気の混合気を膜状に噴射すること
により、該噴流体を横切る火炎幕を形成し、これによっ
て油燃料と一次空気の混合物の早期の確実な予熱及び着
火を行なわせ、筐たそれによって生ずる火炎を同じく該
火炎幕によって予熱された高温の燃料ガスにより包み込
むことによって、油燃料の早期に確実に着火され且つそ
れより長い時間に亘って緩やかに燃焼を完成する安定し
た柔かな火炎を形成することを計るものである。

かかる本考案の油ガス燃焼バーナによれば、上述の如き
先の提案になる混焼方式の場合に比して、油燃料の着火
時期を更に早めることができ、しかも油噴霧体の全断面
領域に亘って緩やかな燃焼を均一に進行させることがで
き、これによってＣｏ、ＨＣ等の未燃焼成分の発生を更
に低減し、筐た油燃料の急激な燃焼を押え、ＮＯｘの発
生をより一層抑制することができるものである。

添付の図は本考案による油ガス混焼バーナの一つの実施
例を示す縦断面図である。

図に於て、１はバーナ中心部に配置され油を末広状に拡
開噴射する油噴射ノズルである。

これは通常のオイルバーナガン２によって与えられ、そ
の内部の油通路３を経て圧送されてくる重油等の油を油
噴霧体として噴射するものである。

オイルバーナガン２の周りにはこれと同心に第−及び第
二の筒状体４及び５が配置されており、これら筒状体の
先端部はこれら筒状体によって郭定された環状通路６及
び７を経て送られてくる空気を油噴射ノズル１より噴射
された油噴霧体の周りに環状に噴射する空気噴射ノズル
８及び９を形成している。

筒状体５の周りには更に筒状のバーナハウジング１０が
設けられており、該ハウジングの先端部には先細状に形
成されたノズル部材１１が取付けられている。

このノズル部材１１はそのフランジ部１２にてバーナハ
ウジング１０のフランジ部１３にボルト１４によって締
結されている。

かかるバーナハウジング１０とノズル部材１１の組立体
は筒状体５の周りに同心に配置された更に他の一つの筒
状体を与えており、これによってノズル部材１１の先端
部にはバーナハウジング１０と筒状体５の間に郭定され
た環状空間１５を経て送られてくる空気を環状に噴射す
る空気噴射ノズル１６が形成されている。

尚、板上に説明した燃料噴射ノズル１と、これを同心に
囲む三重の空気噴射ノズル８，９゜１６とを有する燃料
及び空気噴射構造は、油燃焼バーナに於て一般的な構造
の一つであり、かかるバーナ構造が油専焼用として使用
されるときには、空気噴射ノズル８，９，１６よりは油
の燃焼に必要な十分な量の空気が噴射されるものである
。

昔たその場合には、空気噴射ノズル８，９，１６より噴
射される空気の割合を種々に変化させ、筐たこれら空気
噴射ノズル８，９，１６より噴射される空気に適当な方
向の旋回力を与えることにより、油噴射ノズル１より噴
射される油をより良好に燃焼させることが行なわれるも
のである。

またこのことからも・明らかな如ぐ、本考案による油ガ
ス混焼バーナは、油噴射ノズル１及びそれを囲むノズル
８，９．１６の如き空気噴射ノズルを備えた既設の油専
焼バーナを改造する態様によっても実施されるものであ
る。

但し、本願考案の油ガス混焼バーナに於ては、空気噴射
ノズルは必ずしも図示の実施例の如く三重の空気噴射ノ
ズル８ 、９．１６を含むことは必要ではなく、少くと
も一つの空気噴射ノズルが設けられれば十分である。

ノズル部材１１０周りには環状部材１７がそのフランジ
部１８にてボルト１４により締結された状態にて設けら
れている。

環状部材１７はその内面に内ねじ１９を切られており、
該環状部材の内側には環状部材２０及び２１がそれぞれ
その外面に切られた外ねじ２２及び２３にて内ねじ１９
に係合した態様にて設けられている。

環状部材２０は円錐状の内面２４を有しており、該円錐
状内面２４はノズル部材１１の円錐状外面２５と共働し
てその間に環状ノズル２６を形成している。

ノズル部材１１と環状部材１７及び２０の間には環状空
間２７が形成されており、該環状空間は環状部材１７及
びその外側に設けられ以下に説明される他の一つの環状
部材２８を通って形成された通路２９を経て燃料ガスを
供給されるようになっており、ここに供給された燃料ガ
スは環状ノズル２６を経て先細状に噴射されるようにな
っている。

上述の如く、環状部材１７の周りには更に他の一つの環
状部材２８が設けられており、該環状部材はねじ部３０
にて環状部材１Ｔと締結されている。

環状部材２８の内面は環状部材１７の外面より隔置され
てその間に環状空隙を郭定しているが、環状部材２８の
内面の一部には環状突起３１が形成されており、これに
よって環状部材１７及び２８の先端部間に形成された環
状空隙３２は燃料ガス通路２９より隔てられている。

環状部材２８の先端部は内方へ突出た環状突起３３を備
えており、この環状突起と環状部材１７の内面にねじ係
合された環状部材２１の先端部との間に環状ノズル３４
が形成されている。

環状部材２８には環状空隙３２へ燃料ガスと空気の混合
物を導入する通路３５が形成されており、かかる通路を
経て環状空隙３２へ導入された燃料ガスと空気の混合物
は環状ノズル３４を経て噴射されるようになっている。

燃料ガスを噴射する環状燃料ガス噴射ノズル２６の開口
面積は、環状部材２０を環状部材１７に対し回転させ、
これをねじ１９と２２の係合によって軸線方向へ移動さ
せることにより調節され、環状部材２０はその調節位置
に環状部材１７を半径方向に横切ってねじ込まれた図に
は示されていない止めねじ装置によって保持される。

また燃料ガスと空気の混合気を噴射する環状の混合気噴
射ノズル３４の開口面積は、環状部材２１を環状部材１
７に対し回転させ、ねじ１９と２３の係合により環状部
材２１を軸線方向に移動させることにより調節される。

このように環状の混合気噴射ノズル３４の開口面積を自
由に調節することができることにより、これより膜状に
噴射される燃料ガスと空気の混合気の噴射強さを油噴射
ノズル１より噴射される油噴霧体の噴射強さに応じてこ
れに適合させることができる。

環状部材２１の調節位置は同じく環状部材１７を軸線方
向によってねじ込１れた図には示されていない止めねじ
によって保持される。

バーナの使用に当っては、油噴射ノズル１より重油の如
き油燃料が噴射され、空気噴射ノズル８゜９．１６より
一次空気が噴射され、燃料ガス噴射ノズル２６より天然
ガス域はＬＰＧガスの如き燃料ガスが噴射され、混合気
噴射ノズル３４より天然ガス域はＬＰＧガスの如き燃料
ガスと空気の混合気が噴射される。

油噴射ノズル１より噴射された油は末広状に拡開する油
噴霧体を形成し、その周縁部に空気噴射ノズル８，９，
１６より噴射された空気が一次空気として吹込筐れる。

次いでその周りには燃料ガス噴射ノズル２６より燃料ガ
スが吹込芽れ、かくして中心部に油噴霧体を含みその周
りに空気及び燃料ガスが同心に層状をなした噴流体が形
成される。

更にかかる噴流体にはその周りよりその中心部へ向けて
混合気噴射ノズル３４より燃料ガスと空気の混合気がそ
れをほぼ直角に横切るように吹込普れ、油と空気と燃料
ガスよりなる前記噴流体は混合気噴射ノズル３４より吹
込１れる燃料ガスと空気の混合気の幕体をつき切って吹
出されることとなる。

かかる噴射構成に於て、一旦着火が生ずると、混合気噴
射ノズル３４より噴射される混合気は予め燃料ガスと空
気が適量に混合された混合気であるため、該混合気は混
合気噴射ノズル３４を出た直後より燃焼を開始し、従っ
てそれを横切って噴射される油噴霧体と空気と燃料ガス
よりなる噴流体に対しそれを垂直に横切る火炎幕を形成
する。

かかる火炎幕の形成により、油噴射ノズル１より噴射さ
れた油噴霧体と空気噴射ノズル８，９，１６より噴射さ
れた一次空気と燃料ガス噴射ノズル２６より噴射された
燃料ガスよりなる噴流体は、該火炎幕を横切る際に強力
な予熱作用を受ると同時に該火炎幕によって確実に着火
され、火炎幕を横切った直後より油及び燃料ガスの燃焼
が開始される。

この燃焼に於ては、油燃料は適度の一次空気の層によっ
て四重れているが、更にその外側は燃料ガスによって四
重れていることから、ある限られた酸素の供給のみを受
け、前記火炎幕による強力な予熱と確実な着火がなされ
るにもかかわらず、その燃焼の進行は緩やかであり、適
度に引き延ばされた柔かな長炎を形成しつつ燃焼する。

この場合、油燃料及びガス燃料は前記火炎幕を横切る際
に確実な予熱と着火作用を与えられているので、前記火
炎幕以後に形成される火炎は高度に安定した火炎となる
。

以上に於ては本考案を一つの実施例について詳細に説明
したが、かかる実施例について本考案の範囲内にて種々
の修正が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。

特に、前述の如く、油噴射ノズル１及び空気噴射ノズル
８，９．１６については、本考案が既設の油専焼バーナ
の改造に適用されるときには、当該既設の油専焼バーナ
の構造によって種々の実施例が生じ得るものである。

【図面の簡単な説明】

添付の図は本考案による油ガス混焼バーナの一つの実施
例を示す縦断面図である。 １・・・・・・油噴射ノズル、２・・・・・・オイルバ
ーナガン、３・・・・・・油通路、４，５・・・・・・
筒状体、６，７・・・・・・環状通路、８，９・・・・
・・空気噴射ノズル、１０・・・・・・バーナハウジン
グ、１１・・・・・・ノズル部材、１２，１３・・・・
・・フランジ部、１３・・・・・・ボルト、１５・・・
・・・環状通路、１６・・・・・・空気噴射ノズル、１
７・・・・・・環状部材、１８・・・・・フランジ部、
１９・・・・・・内ねじ、２０゜２１・・・・・・環状
部材、２２，２３・・・・・・外ねじ、２４・・・・・
・円筒状内面、２５・・・・・・円筒状外面、２６・・
・・・・燃料ガス噴射ノズル、２７・・・・・・環状空
間、２８・・・・・・環状部材、２９・・・・・燃料ガ
ス通路、３０・・・・・・ねじ係合部、３１・・・・・
・環状突起、３２・・・・・・環状空隙、３３・・・・
・・環状突起、３４・・・・・・混合気噴射ノズル、３
５・・・・・・混合気通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バーナ中心部に配置され油を末広状に拡開噴射する油噴
   射ノズルと、前記油噴射ノズルの周りに環状に開口し空
   気を平行乃至先細状に噴射する少くとも一つの空気噴射
   ノズルと、前記空気噴射ノズルの周りに環状に開口し燃
   料ガスを先細に噴射する燃料ガス噴射ノズルと、前記燃
   料ガス噴射ノズルより噴射方向にみて後方の位置に環状
   に開口し前記油噴射ノズル、空気噴射ノズル及び燃料ガ
   ス噴射ノズルより噴射された油、空気及び燃料ガスの噴
   流体をその流れ方向に対し実質的に直角に横切る方向に
   該噴流体の周りよりその中心部へ向けて燃料ガスと空気
   の混合気を膜状に噴射する混合気噴射ノズルとを有する
   ことを特徴とする油ガス混焼バーナ。